江蘇泰州西門(mén)子變頻器授權代理商

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 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設備。目前，世界上有200多廠(chǎng)家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應用在汽車(chē)（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC，本文對PLC的發(fā)展、基本結構、配置、應用等基本知識作一簡(jiǎn)介，以期對各位網(wǎng)友有所幫助。

　　

一、PLC的發(fā)展歷程

 

    在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護動(dòng)作的控制，及大量離散量的數據采集。傳統上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統來(lái)實(shí)現的。1968年美國GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng)Programmable Controller（PC）。

　　個(gè)人計算機（簡(jiǎn)稱(chēng)PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱(chēng)PC。

　　PLC的定義有許多種。國際電工委員會(huì )（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算等操作的指令，并通過(guò)數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設備，都應按易于與工業(yè)控制系統形成一個(gè)整體，易于擴充其功能的原則設計。

　　上世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(cháng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò )能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統治地位的DCS系統。

　　PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。

　　

二、PLC的構成

 

　　從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規則組合配置。

　　

三、CPU的構成

 

　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數據，用掃描的方式采集由現場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數據，并存入規定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規定的任務(wù)產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。

　　CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實(shí)現它們之間聯(lián)系的數據、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內存主要用于存儲程序及數據，是PLC的組成單元。

　　在使用者看來(lái)，不必要詳細分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震蕩信號控制。運算器用于進(jìn)行數字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。

　　CPU速度和內存容量是PLC的重要參數，它們決定著(zhù)PLC的工作速度，IO數量及軟件容量等，因此限制著(zhù)控制規模。